你看这两架歼10,最明显的区别就是它们的进气道了。
上边这架是歼-10S,它是歼-10A的双座教练机型号,所以采用的也是跟歼-10A一样的矩形进气道。并且进气道跟机身之间留着一道明显的缝,缝中间还装了6根加强筋,很晃眼呀!这层缝叫做——附面层隔道,稍等我会介绍它的作用。
下边这架是出口巴基斯坦的歼-10C,这次也算一战成名了。它的进气道已经升级成了最先进的鼓包进气道,全称“无附面层隔道超音速进气道”。正如其名,它和机身之间的缝没了。所以,为什么一开始要有这层隔道,而现在又是怎么把它给去掉的呢?
大家好我是火箭叔。由于机身同空气之间的摩擦,就使得紧贴机身表面的那一层空气流速较慢。而附面层隔道的目的,就是为了防止这层慢速气流进入进气道。因为它要是进去,就会像突然闯入高速快车道上的卡车一样,使后面的汽车不得不一个接一个地急刹、绕行或缓慢跟随,造成一股灾难性的“交通冲击波”。而当进入到进气道的气流压力分布不均匀后,轻则会使发动机叶片发生震颤、加速金属疲劳、减少寿命;重则使压气机失速喘振,直接报废,后果相当严重。
但附面层隔道也会带来麻烦,比如隐身。这个缝隙特定的宽度会使得特定频率的雷达波正好可以跟它发生共振,就像荡秋千,每次都恰好在它摆到最低点时用力一推,让秋千越荡越高一样——这个缝隙就是那个跟雷达波最合拍的‘推手’,它反射出强烈的回波,增加了飞机暴露的风险。于是,在不断的隐身需求下,鼓包进气道诞生了。那没有缝隙的它,附面层气流去哪儿了呢?原来是被这个鼓包给挤走了。
当气流经过鼓包时,会在中间产生出一个高压区,从而将附面层的低速气流推到两边去,使它们不偏不倚正好错过进气道的入口,可谓巧妙至极。
但它难也难在巧妙上,鼓包是一个极其复杂的三维曲面,很难用传统的方法来分析和计算其产生的结果,只能依靠现代计算机的强大算力来不断模拟与优化,所以只有可能出现在最先进的战斗机上,比如歼20、比如F-35,还比如歼-10B和C等等。在降低了重量和生产成本的同时,却提高了进气效率与隐身性能。
你看,这小小进气道的变迁,不正是中国战机“一年一版本,三年一跨越”的缩影吗——无需改头换面,却以自主创新的锋芒,在方寸之间劈出通向顶尖的航迹。让我们为中国航空人点赞!